MPSK发射机仿真设计-毕业设计论文.doc
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1、课程设计报告 题 目:多进制数字相位调制发射机仿真设计 学生姓名: 学生学号: 系 别: 专 业: 届 别: 指导教师: 多进制数字相位调制MPSK发射机仿真设计1 多进制数字相位调制发射机仿真设计的目的利用Systemview仿真MPSK发射机仿真设计,把多进制信号经过串并变换分成两路,再分别调制,最后相加输出多进制调制波形。2 多进制数字相位调制的作用意义及应用多相相移调制是利用载波的多种不同相位差来表征输入的数字信息,是多进制移相键控。2.1 多进制数字相位调制的优点(1) 抗干扰能力强,且噪声不积累。数字通系统信中传输的是离散的数字波形,接收端的目标不是就精确还原被传输的波形,而是从收
2、到干扰的信号中判决出发送端发出的是哪一个波形。在远距离传输时,如微波中继通信,各中继站可利用数字通信特有的抽样判决再生的接收方式,时数字信号再生且信号不积累。(2) 传输差错可控。在数字通信系统中,可通过信道编码技术来警醒检错和纠错,降低误码率,提高传输质量。(3) 便于用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理,变换,存储。这种数字灵活性表现为可以将来自不同信源的信号综合到一起传输。(4) 易于集成,是通信设备微型化,重量轻。(5) 易于加密处理,且保密性好。1数字式调制具有采用微处理器的模拟调制方式的所有优点,通讯链路中的任何不足均可借助于软件根除,它不仅可实现信息加密,而且通过误差校准技术
3、,使接收到的数据更加可靠,另外借助于DSP,还可减小分配给每个用户设备的有限带宽,频率利用率得以提高。由于频率、相位调制对噪声抑制更好,因此成为当今大多数通讯设备的首选方案。2.2 多进制数字相位调制的缺点设备复杂并且需要较大的传输带宽。近年来,随着大规模集成电路的出现,数字系统的设备复杂程度和技术难度大大降低,同时高效的数据压缩技术以及光纤等大容量传输介质的使用正在逐步使带宽问题得到解决。因此,数字传输方式日益受到欢迎。22.3 多进制数字相位调制的应用MPSK中的QPSK是一种频谱利用率高、抗干扰性强的数调制方式, 它被广泛应用于各种通信系统中,是多进制移相键控。数据传输,数字微波,空间通
4、信,适合卫星广播。数字通信成为当代通信技术的主流,在无线通信中多进制相移键控越来越占据多的分量,实现方法简单,设备简单,误码率低,易于集成,使通信设备微型化,重量轻,易于加密处理,且保密性好。例如,数字卫星电视DVB-S2 标准中,信道噪声门限低至4. 5 dB,传输码率达到45M baud/s,采用QPSK 调制方式,同时保证了信号传输的效率和误码性能。在有线电视系统中,卫星(大锅)输出的就是QPSK信号。33 MPSK调制方法及原理3.1 MPSK调制原理4载波乘法器多进制相移键控时利用载波的多个相位来代表多进制符号或二进制码组,即一个相位对应一个多进制符号或者一组二进制码组。在 2PSK
5、 信号的表示式中一个码元的载波初始相位可以为0或180。所以推广到多进制时。初始相位可以取多个可能值。共有M种不同的取值。所以,一个 MPSK 信号码元可以表示为: (3-1) 式中 (3-2) (3-3)可知,当QPSK码元的相位k为45时。 (3-4)上式表明, MPSK 信号码元可以看作是由正弦和余弦两个正交分量合成的信号,这就是说,MPSK 信号码元可以看作是两个特定的MASK信号码元之和。其幅度分别为接收信号幅度的倍,功率为接收信号功率的(1/2)倍。因此,其带宽和MASK信号的带宽相同为基带波形频率的二倍。在此,主要以M=4为例,对 4PSK 作进一步的分析。4PSK常被称为正交相
6、移键控,即QPSK。他的每个码元含有2b的信息,现用 ab 代表这两个比特。发送码元序列在编码时需要先将每两个比特分成一个双比特组 ab。ab 有4种排列,即00,01,10,11.然后用4种相位之一去表示每种排列。5 图1 QPSK信号的矢量图3.2 MPSK调制方法MPSK调制中最常用的4PSK又称为 QPSK。QPSK 有多种实现方式:相位选择法,脉冲插入法,正交调制法。相位选择法如下图2所示,。正交调制法是更常用的,在此我用正交调制法,QPSK 正交调制法如下图3所示,它可以看成由两个 BPSK 调制器构成。输入的二进制信息经由串并转换,变成两路减半的序列,然后电平转换为两路双极性信号
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